SIGGRAPH 2020 : impression 3D et stop-motion, un mariage toujours plus efficace

L’impression 3D est de plus en plus employée dans l’animation en stop-motion : les studios Laika (L’Étrange Pouvoir de Norman, Kubo et l’Armure Magique, Monsieur Link) l’utilisent par exemple de façon systématique.

Pour autant, cette approche conserve des défauts : en particulier, l’animation d’un visage demande un nombre important d’impressions (des dizaines de milliers dans le cas de Laika), ce qui a un gros impact sur le coût et le temps nécessaire.

Rinat Abdrashitov, Alec Jacobson et Karan Singh (Université de Toronto) se sont justement attaqués à ce problème et proposent une solution au travers de leur publication A system for efficient 3D printed stop-motion face animation, présentée au SIGGRAPH.
Leur technique est la suivante :

  • en entrée, le système prend une animation 3D de visage ;
  • l’objet est divisé en plusieurs portions, par exemple la partie basse et haute du visage, avec une ligne de raccord qui restera figée afin de ne pas avoir de raccord trop gênant : typiquement, une découpe au niveau des yeux. Ce découpage permet de démultiplier le nombre d’expressions en combinant des portions différentes, sans pour autant faire exploser la quantité de pièces imprimées ;
  • une librairie d’éléments à imprimer est ensuite générée de façon itérative à partir de l’animation 3D, le but étant de générer des formes permettant d’approximer au mieux l’animation de départ, tout en respectant les contraintes demandées par l’artiste (quota sur le nombre d’impressions 3D) ;
  • enfin, la librairie peut être imprimée avec un système d’attaches facilitant l’utilisation concrète. Il ne reste donc plus qu’à filmer les scènes.

Comme l’explique la vidéo de présentation visible plus bas, le système a été affiné avec certaines contraintes précises : technique permettant d’éviter que l’animation ne « poppe », système de poids pour indiquer les zones d’importance telles que les yeux afin de ne pas avoir de simplifications trop gênantes à ces endroits (typiquement, des yeux qui ne se ferment pas car leur animation a été trop approximée).

Enfin, la vidéo propose quelques exemples concrets et variantes, qu’il s’agisse de moduler le nombre d’impressions 3D utilisées, ou encore de diviser le visage en 3 voire 6 parties au lieu de deux, là encore pour optimiser le nombre d’impressions tout en démultipliant les possibilités.

Ce type d’approche permettra de démocratiser un peu plus la stop-motion en impression 3D, en abaissant le coût associé mais aussi en simplifiant l’usage concret. Au lieu d’avoir des dizaines de milliers de visages à gérer, comme cela fut le cas sur les productions Laika, un studio/artiste pourra adapter leur nombre à son budget et ses contraintes.

Pour plus de détails, on consultera la page du projet A system for efficient 3D printed stop-motion face animation.

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